蓄电池式装载机双电机驱动系统参数匹配优化

作     者：黄俊迪 杨忠炯 周立强 HUANG Jundi;YANG Zhongjiong;ZHOU Liqiang

作者机构：中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2022年第19卷第3期

页      面：822-830页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：湖南省科技计划资助项目(2017GK2195)。 

主　　题：蓄电池式装载机 参数匹配 双电机驱动 粒子群算法 

摘      要：为提高蓄电池式装载机整机能量利用率,在满足各项性能指标的基础上,以某蓄电池式装载机为研究对象,通过分析电机参数对蓄电池式装载机动力性能和经济性能的影响机理,提出用2台电机分别为蓄电池式装载机的液压系统和行走系统提供动力的双电机动力驱动方案。在兼顾蓄电池式装载机的动力性和高效性的基础上,对行走系统主要元件进行参数匹配,包括电机参数匹配、电池参数匹配等。基于拟合循环工况,从爬坡能力、加速能力以及插入堆料能力等方面考虑电机的峰值工作特性,采用概率统计法精确匹配电机额定功率和电机参数,从而满足蓄电池式装载机的动力需求,降低蓄电池式装载机的功率。构建蓄电池式装载机驱动系统优化模型,以单次循环耗电量为优化目标,基于蓄电池式装载机的驱动作业特性利用粒子群算法对蓄电池式装载机驱动电机运行工况、传动比参数进行了优化。研究结果表明:优化后整机模型单次循环能耗降低了2.7%,动力电池SOH健康状态下循环次数增加了2.7%,可为蓄电池式装载机参数匹配优化研究提供参考。